Kết quả biến nạp cấu trúc CRISPR/Cas9 chỉnh sửa gen GmHyPRP1 vào giống đậu tương ĐT22 thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens

Chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas9 hiện là hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn để phát triển các giống đậu tương đáp ứng mục tiêu nâng cao năng suất, chất lượng hạt và có khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi do ngoại cảnh gây ra. Nghiên cứu nhằm biến nạp cấu trúc CRISPR/Cas9 chỉnh sửa gen GmHyPRP1 vào giống đậu tương ĐT22 thông qua chủng vi khuẩn A. tumefaciens EHA105.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kết quả biến nạp cấu trúc CRISPR/Cas9 chỉnh sửa gen GmHyPRP1 vào giống đậu tương ĐT22 thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciensTạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số Chuyên đề dành cho Đoàn thanh niên VAAS (133)/2022 Molecular genetics of resistance and the application of biotechnology in rice breeding for bacterial blight resistance Xuan Hoan Dinh, i o NguyenAbstract e bacterial blight caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) is a severe rice disease that can cause yield lossesof up to 50%. Using resistant rice varieties control e ectively this disease. Studies on QTL (Quantitative trait locus)/genes for blight resistance as well as the study of host-pathogen interaction at the molecular level have contributedsupporting the breeding of resistant rice varieties. To date, 46 genes conferring resistance to Xoo have been identi ed,of which 28 were conferred by single dominant genes. 18/46 Xoo resistance genes have been isolated by variousapproaches. e complete genome of 4 isolates of Xoo has been published, containing about 5 million nucleotideswith 9-19 genes encoding pathogen e ectors. A number of molecular biology techniques such as marker-assistedselection (MAS) and gene editing by Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/Cas9 -CRISPR/Cas9) have been applied to promote molecular biology to speed up the process of selecting rice varietiesresistant to blight disease.Keywords: Rice, bacterial blight, resistance, rice breedingNgày nhận bài: 04/8/2021 Người phản biện: TS. Nguyễn Duy PhươngNgày phản biện: 17/9/2021 Ngày duyệt đăng: 24/12/2021 KẾT QUẢ BIẾN NẠP CẤU TRÚC CRISPR/Cas9 CHỈNH SỬA GEN GmHyPRP1 VÀO GIỐNG ĐẬU TƯƠNG ĐT22 THÔNG QUA VI KHUẨN Agrobacterium tumefaciens Nguyễn Hữu Kiên1,*, Nguyễn ị Hòa1, Tống ị Hường1, Nguyễn Trung Anh1, Đinh ị u Ngần1, Chu Đức Hà2, Phạm Vũ Long3, Đinh ị Mai u 1, Lê ị Mai Hương1, Jae-Yean Kim4, Vũ Văn Tiến1,4, Phạm Xuân Hội1, Lê Đức ảo1, Nguyễn Văn Đồng1,* TÓM TẮT Chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas9 hiện là hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn để phát triển các giốngđậu tương đáp ứng mục tiêu nâng cao năng suất, chất lượng hạt và có khả năng chống chịu với các điều kiện bấtlợi do ngoại cảnh gây ra. Hiệu quả biến nạp gen thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens phụ thuộc vàomột số yếu tố như vector, promoter, gen chọn lọc, chủng vi khuẩn, và đặc biệt là khả năng tái sinh của giốngđậu tương. Nghiên cứu nhằm biến nạp cấu trúc CRISPR/Cas9 chỉnh sửa gen GmHyPRP1 vào giống đậu tươngĐT22 thông qua chủng vi khuẩn A. tumefaciens EHA105. Kết quả cho thấy, khi biến nạp cấu trúc chỉnh sửa genCRISPR/Cas9 vào giống đậu tương ĐT22 cho tỷ lệ đa chồi, tỷ lệ sống sót sau chọn lọc và hiệu quả tiếp nhậnlần lượt là 87,44%, 7,43% và 4,58%. Từ khóa: Biến nạp gen, CRISPR/Cas9, giống đậu tương ĐT22 Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Tế bào Thực Vật, Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Khoa học Nôngnghiệp Việt Nam, Việt Nam2 Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, Việt Nam Khoa Công nghệ Sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Việt Nam Phòng Thí nghiệm Nghiên cứu cơ bản về chỉnh sửa gen ở thực vật, Trường Đại học Quốc gia Gyeongsang, Hàn Quốc Tác giả chịu trách nhiệm: kienbio280888@gmail.com20 Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số Chuyên đề dành cho Đoàn thanh niên VAAS (133)/2022I. ĐẶT VẤN ĐỀ gặp một số hạn chế. Trong số các mặt hàng nông sản hiện nay, đậu Ở nghiên cứu trước đây, cấu trúc CRISPR/Cas9tương (Glycine max L.) là cây họ đậu được trồng mang các sgRNAs cho chỉnh sửa gen GmHyPRP1rộng rãi và có giá trị quan trọng nhất trên thế giới, trên cây đậu tương đã được thiết kế thành côngchiếm 50% sản lượng của cây họ đậu và 68% tổng (Nguyễn Hữu Kiên và ctv., 2020). Do vậy, để đánhsản lượng cây trồng trên toàn thế giới. Là nguồn giá khả năng tiếp nhận cấu trúc chỉnh sửa gencung cấp protein và dầu thực vật dồi dào cho sản CRISPR/Cas9 của giống đậu tương ĐT22, phươngxuất thực phẩm và thức ăn gia súc, tuy nhiên năng pháp biến nạp thông qua vi khuẩn A. tumefacinessuất của cây đậu tương chủ yếu phụ thuộc vào các vào nốt lá mầm được sử dụng trong nghiên cứu ...